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　　背景：本文作者結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)(ST)和單細(xì)胞分辨率多路蛋白成像技術(shù)(MIBI)，對人皮膚鱗狀細(xì)胞癌(cSCCs)組織及與之匹配的正常皮膚組織進(jìn)行各類分析，確定了腫瘤特異性角化細(xì)胞群以及腫瘤前沿部位的免疫浸潤和異質(zhì)性。

　　首先，作者使用單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)對10對腫瘤-正常皮膚組織的48164個(gè)細(xì)胞進(jìn)行鑒定，聚類分析得到cSCC圖譜。

　　更進(jìn)一步，作者對正常上皮細(xì)胞重新聚類后，在其中觀察到三個(gè)主要的角化細(xì)胞(KC)亞群，包括基底細(xì)胞、循環(huán)細(xì)胞和分化細(xì)胞。腫瘤KC群也涵蓋了上述三種細(xì)胞類型，但特異性產(chǎn)生了第四個(gè)主要的KC亞群，在正常皮膚組織中沒有明確的相關(guān)性。盡管該亞群與正常KC具有相同的標(biāo)記基因，但在轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)上有所不同，將其命名為腫瘤特異性角化細(xì)胞亞群(TSK)，經(jīng)過對其一系列分析表明，cSCC表皮失調(diào)的關(guān)鍵可能在于TSK(表達(dá)EMT，參與上皮-間充質(zhì)的轉(zhuǎn)化)亞群的出現(xiàn)，基底細(xì)胞快速增殖，并未能充分參與分化。

　　接下來，作者對4個(gè)病人的12張切片進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組分析(點(diǎn)直徑100μm，間距150μm)，同樣得到了一個(gè)清晰的TSK亞群，且證明80%的TSK高簇位于腫瘤前緣位置，結(jié)合免疫組織化學(xué)進(jìn)一步支持腫瘤基底細(xì)胞和TSK細(xì)胞在腫瘤前緣的存在。進(jìn)行更高分辨率空間轉(zhuǎn)錄組(2個(gè)病人，共4張切片，點(diǎn)直徑55μm，間距100μm)，進(jìn)一步表明腫瘤前緣部分的異質(zhì)性，支持了TSK細(xì)胞周圍的纖維血管生態(tài)位。

　　為了探究不同細(xì)胞類型如何影響cSCC的免疫活性，作者們對已知免疫抑制基因的表達(dá)進(jìn)行了分析。結(jié)合scRNA-seq數(shù)據(jù)和ST數(shù)據(jù)，表明機(jī)體通過誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞和衰竭T細(xì)胞的共抑制，并增殖調(diào)節(jié)性T細(xì)胞來參與免疫抑制。

　　MIBI(多路復(fù)用離子束成像)技術(shù)是一種高維成像技術(shù)，該技術(shù)依賴金屬標(biāo)記的抗體，大大減少了熒光成像固有的溢出問題，同時(shí)為多達(dá)40個(gè)標(biāo)記物進(jìn)行多重成像(IONpath, Inc. MIBIscope?系統(tǒng))。作者利用MIBI技術(shù)對6例患者的18個(gè)視野的腫瘤區(qū)域進(jìn)行檢測，聚類分析了與scRNA-seq相似的主要細(xì)胞類型，基質(zhì)和免疫成分在腫瘤內(nèi)部和腫瘤之間是可變的。通過對腫瘤微環(huán)境(TME)的空間分析，表明了腫瘤浸潤或排斥情況。

　　接著，作者整合scRNA-seq和ST數(shù)據(jù)集，以表征腫瘤前緣與腫瘤微環(huán)境(TME)細(xì)胞之間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。表明TSK亞群細(xì)胞參與廣泛的自分泌和旁分泌相互作用，主要與CAFs細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等。

　　腫瘤亞群基因的功能評估需要一個(gè)具有代表性的人體cSCC實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。為了解決這一問題，作者在免疫缺陷小鼠中用人鱗狀細(xì)胞癌株生成腫瘤，并進(jìn)行scRNA-seq。聚類分析支持了4個(gè)患者源性亞群的再現(xiàn)。對體外培養(yǎng)的鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性要小的多，這與腫瘤細(xì)胞群出現(xiàn)的微環(huán)境要求一致。因此，認(rèn)為該異種移植模型概況了cSCC腫瘤內(nèi)部異質(zhì)性的關(guān)鍵特征。此外通過對CRISPR/Cas9篩選三個(gè)鱗狀細(xì)胞癌移植瘤株，評估了腫瘤KC亞群的功能作用，并繪制了致瘤功能的關(guān)鍵基因網(wǎng)絡(luò)。。

　　總結(jié)一下，作者使用scRNA-seq構(gòu)建了cSCC細(xì)胞亞群的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，并與空間轉(zhuǎn)錄組和MIBI集成空間圖譜來評估這些細(xì)胞所處的微環(huán)境。